Công ty khởi nghiệp điện toán quang học Lightelligence vừa giới thiệu khả năng tính toán của thiết bị chip mới của mình. Nó có thể giải quyết vấn đề Ising (một mô hình toán học về sắt từ trong cơ học xác suất, một mô hình phù hợp bậc nhất để hiểu các chuyển đổi giữa các dạng) nhanh hơn 100 lần so với một hệ thống đơn lẻ. hệ thống với sức mạnh xử lý dựa trên GPU.
Theo nhóm nhà phát triển, con chip này “nhanh hơn hàng trăm lần so với các thiết bị điện toán thông thường khác, chẳng hạn như NVIDIA RTX 3080”.
Con chip mẫu trong hình là một phần của thiết bị tính toán PACE.
Được gọi là PACE (viết tắt của Photonic Arithmetic Computing Engine), thiết bị tính toán quang học chứa 12.000 thiết bị quang tử chạy ở tốc độ 1 Ghz. So với chiếc máy thử nghiệm COMET, sở hữu 100 thiết bị quang tử, do Lightelligence ra mắt vào năm 2019, chiếc máy mới nhanh hơn khoảng 1 triệu lần.
Phát biểu với EETimes, Yichen Shen, Giám đốc điều hành của Lightelligence nhấn mạnh: “Trái tim của công cụ điện toán quang học của chúng tôi là nó có thể hoàn thành phép nhân ma trận trong một khoảng thời gian ngắn hơn nhiều. [một GPU]Theo tuyên bố của công ty, một GPU có thể sử dụng tới hàng trăm thao tác để hoàn thành phép nhân ma trận 64×64, trong khi PACE có thể thực hiện điều đó chỉ trong 10 hoặc 5 nano giây.
Vì tín hiệu truyền ở tốc độ gần ánh sáng, độ trễ của PACE – hoặc thời gian cần thiết để máy thực hiện thành công một lệnh – là rất thấp. Để thành công, Lightelligence đã phải tập trung vào cả khả năng của công nghệ quang học và sức mạnh của các bóng bán dẫn truyền thống, bên cạnh phần mềm có khả năng liên kết hai yếu tố nêu trên.
Vì lý do đó, Lightelligence tự xưng là công ty phát triển cả phần cứng và phần mềm. Họ thiết kế các thuật toán để giải quyết các vấn đề máy tính cơ bản nhất, nhưng trong môi trường quang điện.
Yichen Shen, Giám đốc điều hành của Lightelligence.
Kỹ sư Erwan Di Vita cho biết: “Một trong những lợi thế độc đáo nhất của Lightelligence so với các nhà phát triển máy tính quang học khác là khả năng thiết kế cho nhiều chiều cùng lúc”. “Các kỹ sư quang điện của chúng tôi cộng tác với [chuyên gia từ nhiều mảng khác] để thiết kế chip, và sau đó nhóm hậu silicon của chúng tôi sẽ sản xuất và xây dựng chúng thành hệ thống 3D ”.
Như Yichen Shen, giáo sư, đồng thời là người sáng lập và Giám đốc điều hành của Lightelligence, đã nói: “Những vấn đề này thuộc loại các bài toán khó, được gọi là NP-complete, đúng là như vậy. làm đau đầu các nhà toán học trong 50 năm qua.
Giám đốc điều hành Shen tiếp tục: “Các thuật toán cho các vấn đề NP-đầy đủ rất quan trọng vì chúng […] Có hàng trăm ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực bao gồm mật mã, tối ưu hóa lưới hoặc phân tích hình ảnh nâng cao. Những tiến bộ mà chúng tôi đã đạt được với bài toán tối ưu hóa tổ hợp NP-problem cho thấy tiềm năng của công nghệ trong việc chuyển đổi ngành công nghiệp máy tính. “
Bảng mạch của PACE.
Tính toán quang học dựa trên quang điện silicon có thể tăng tốc độ xử lý và hiệu suất của máy tính lên nhiều lần. Tuy nhiên, chúng ta cần phân biệt rõ ràng khả năng của hai thiết bị chạy trên cơ chế hay khác nhau. Thiết bị quang điện lý tưởng cho các ứng dụng trong các hoạt động tính toán tuyến tính như nhân ma trận, trong khi điện tử kỹ thuật số thường thấy trong các hoạt động phi tuyến tính, bên cạnh điều khiển và lưu dữ liệu.
Khó khăn vẫn chồng chất khó khăn trước mắt Lightelligence. Theo Maurice Steinman, phó giám đốc kỹ thuật của công ty, kết quả tốt sẽ đòi hỏi “một lượng lớn công sức đổ vào thiết kế mạch, mô phỏng, thử nghiệm các con chip nhiều lần”. Ngoài ra, có những khó khăn trong việc kết hợp hai loại công nghệ vào một thiết bị duy nhất.
“Một thứ gì đó hoạt động trên ánh sáng, vì vậy chúng ta cần đặt một nguồn sáng vào đó. Thiết bị khác cần dòng điện để hoạt động… một lần nữa để xem xét tản nhiệt. Ông Steinman kết luận: Có rất nhiều trở ngại cần được giải quyết một cách có trật tự để tất cả chúng đến với nhau.
Lightelligence đã ra mắt sản phẩm thương mại đầu tiên của mình, một hệ thống AI tăng tốc hệ thống chạy trên công nghệ tạo nên thiết bị PACE. Dự kiến, startup sẽ xuất xưởng những thành phẩm đầu tiên vào năm 2022. Tính đến nay, Lightelligence đã huy động được 100 triệu USD vốn, sở hữu 150 nhân viên đến từ nhiều nơi trên thế giới.
Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân
